随着科学技术的不断发展,信息传递的方式发生着巨大的变化。图像作为最重要的信息媒介之一,是人们感知事物最直接、快捷的方式。在数字图像处理技术不断更新的今天,作为数字图像处理中的重要环节——边缘检测技术,已在智能交通、工业检测和机器视觉等领域应用日趋广泛。与此同时,由于图像传输数据量越来越大,并且有关图像处理的实时性要求也越来越高,传统的基于计算机平台处理软件的串行处理能力难以满足实时性的要求。而现场可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array,FPGA）同时具备硬件固有的并行处理能力及软件编程的灵活性,能够显著提升图像处理的速度,较好满足实时处理的要求。本文基于FPGA设计实现一个图像实时边缘检测处理系统,并通过Sobel边缘检测算法的改进,显著提升了图像边缘的检测效果。该系统主要由图像采集模块、数据缓存控制模块、图像处理模块和图像显示模块组成。摄像头经FPGA初始化处理后,将实时图像数据传输到图像采集模块。然后,经图像缓存控制模块控制SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM）存储图像数据。为了有效提高图像边缘检测精度,从自适应阈值和多方向检测两个角度提出改进型Sobel边缘检测算法,并在FPGA芯片中实现图像处理模块对图像边缘信息的准确检测。最后,借助液晶屏幕实时显示图像的边缘信息特征。在设计完成图像实时边缘检测处理系统之后,借助仿真软件Modelsim和片内逻辑分析仪Signal Tap II对系统性能进行了测试和分析。实验结果表明,对于一帧分辨率为800×480像素的图像而言,本文设计的处理系统能够有效检测到图像的边缘信息,处理时间为11.6ms。较计算机平台处理软件而言,同一幅图像的处理速度可提升60%,具有较好的实时性和边缘检测能力,能够有效弥补传统图像处理软件实时性不强的问题。